在水泵運(yùn)轉(zhuǎn)中，機(jī)械密封滲漏、失效是較為常見(jiàn)的問(wèn)題，對(duì)于其運(yùn)轉(zhuǎn)效率與安全性的影響是不容忽視的。因此，在水泵機(jī)械密封的設(shè)計(jì)、安裝、使用與維護(hù)中，必須注重對(duì)于相關(guān)問(wèn)題的技術(shù)分析。
水泵機(jī)械密封的組成安裝及使用
水泵機(jī)械密封主要是指在流體壓力與補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力的共同作用，以及輔助密封部件的配合下，由至少一組垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面保持貼合與相對(duì)滑動(dòng)，從而構(gòu)成一套具有防止流體泄漏功能的裝置。
一、水泵機(jī)械密封主要由以下部件組成：
1)動(dòng)環(huán)、靜環(huán)為主要密封件
2)密封圈為輔助密封件
3)彈簧、推環(huán)為壓緊件
4)彈箕座及其鍵、固定螺等為傳動(dòng)件
二、在水泵機(jī)械密封的安裝、使用中，需要注意的技術(shù)要點(diǎn)主要包括：
1)轉(zhuǎn)軸徑向跳動(dòng)≤0.04mm，軸向竄動(dòng)量≤0.1mm。
2)密封部位安裝時(shí)，必須保持清潔、干燥，密封部件則要進(jìn)行清洗，密封端面要保持完好無(wú)損，密封部位中盡量避免帶入雜質(zhì)與灰塵。
3)機(jī)械密封安裝過(guò)程中，嚴(yán)禁敲打與碰擊，以避免機(jī)械密封的摩擦面破損，而導(dǎo)致密封部件失效，可以在與機(jī)械密封接觸的表面涂抹一層機(jī)械油，以保證安裝操作的順利完成。
4)靜環(huán)壓蓋安裝時(shí)，必須保證擰緊螺絲受力均勻，并符合軸心線與靜環(huán)端面的垂直要求。
5)在水泵機(jī)械密封運(yùn)轉(zhuǎn)前，必須保證介質(zhì)充滿，以防止出現(xiàn)因干摩擦而導(dǎo)致機(jī)械密封失效的問(wèn)題，對(duì)于容易結(jié)晶、顆粒的介質(zhì)，在介質(zhì)溫度＞80℃的情況，必須采取科學(xué)的沖洗、過(guò)濾與冷卻措施。
6)在水泵機(jī)械密封的使用管理中，應(yīng)根據(jù)輔助密封材質(zhì)選取相應(yīng)的機(jī)械油，以避免因O型圈侵油膨脹、加速老化等問(wèn)題，而造成機(jī)械密封滲漏或提前失效等問(wèn)題。
常見(jiàn)滲漏現(xiàn)象與原因分析
2.1周期性滲漏的主要原因
1)由于轉(zhuǎn)子周期性振動(dòng)，導(dǎo)致汽蝕或軸承損壞，這是產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象與縮短密封壽命的主要原因。
2)泵轉(zhuǎn)子的軸向竄動(dòng)量過(guò)大，軸與輔助密封之間的過(guò)盈量較大，動(dòng)環(huán)無(wú)法在軸上靈活移動(dòng)。特別實(shí)在泵翻轉(zhuǎn)，動(dòng)、靜環(huán)磨損后，因無(wú)法及時(shí)得到補(bǔ)償位移，而引發(fā)局部滲漏的現(xiàn)象。
3)密封面的潤(rùn)滑油量不足，引起機(jī)械密封運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)干摩擦的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致滲漏問(wèn)題。
2.2壓力產(chǎn)生引發(fā)的滲漏的主要原因
1)在真空狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致機(jī)械密封滲漏的現(xiàn)象，泵在起動(dòng)及停機(jī)過(guò)程中，由于受到泵進(jìn)口堵塞或抽送介質(zhì)中含有氣體等因素的影響，使得密封腔內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓，引起密封端面干摩擦的現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生漏氣或漏水現(xiàn)象。
2)由于高壓或壓力波引發(fā)的機(jī)械密封滲漏現(xiàn)象，由于彈簧比壓力、總比壓的設(shè)計(jì)過(guò)大，當(dāng)機(jī)械密封腔內(nèi)壓力大魚3MPa時(shí)，可能導(dǎo)致密封端面的比壓過(guò)大，難以形成液膜，加之長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)可能出現(xiàn)密封端面嚴(yán)重磨損的問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致密封面熱變形與滲漏的現(xiàn)象。
2.3其他原因引起的水泵機(jī)械密封滲漏現(xiàn)象常見(jiàn)的滲漏原因
1)在動(dòng)環(huán)密封圈的軸端面、靜環(huán)密封圈壓蓋或殼體端面的安裝中，未進(jìn)行倒角、修光等技術(shù)處理，造成動(dòng)靜環(huán)密封圈損傷，運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象的幾率明顯加大。
2)未能按照規(guī)定控制彈簧壓縮量，壓縮量過(guò)大可能增加端面的比壓，造成摩擦熱量過(guò)多的問(wèn)題，進(jìn)而造成水泵機(jī)械密封的密封面出現(xiàn)熱變形、端面加速磨損、局部滲漏等現(xiàn)象。
三、密封滲漏的技術(shù)處理措施
3.1注重水泵機(jī)械密封設(shè)計(jì)中的技術(shù)處理的具體措施
1)根據(jù)水泵的型號(hào)、性能、工作特點(diǎn)等，選擇相應(yīng)的機(jī)械密封類型，技術(shù)人員應(yīng)仔細(xì)分析各種材質(zhì)與使用壽命要求的前提下，合理進(jìn)行各密封元件的選用，重點(diǎn)參考其耐腐蝕、耐高溫、抗振、抗疲勞等方面的實(shí)際性能。
2)在不同型號(hào)水泵機(jī)械密封的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)準(zhǔn)確把握其技術(shù)要點(diǎn)，即重點(diǎn)研究軸套與旋動(dòng)環(huán)間、旋動(dòng)環(huán)與靜止環(huán)間、密封端蓋與水泵泵體間、軸套與軸間、靜止環(huán)與環(huán)座間等關(guān)鍵部位的機(jī)械密封設(shè)計(jì)與技術(shù)處理，這是預(yù)防機(jī)械密封滲漏問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)措施。
3)在水泵機(jī)械密封運(yùn)轉(zhuǎn)中，振動(dòng)偏大是引發(fā)滲漏現(xiàn)象的主要原因，但是振動(dòng)偏大并不是機(jī)械密封自身引起的，而是水泵其它零部件在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的振動(dòng)傳播至機(jī)械密封，所以，在水泵機(jī)械密封設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要特別注重泵軸設(shè)計(jì)不合理、軸承精度不夠、以及聯(lián)軸器的平行度差與徑向力大等問(wèn)題，全面分析水泵機(jī)械密封振動(dòng)的主要來(lái)源，采取有效的技術(shù)措施消除振動(dòng)源。在水泵設(shè)備的制造與裝配過(guò)程中，則要嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)方案與相關(guān)操作規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)，盡量消除機(jī)械密封的消除振動(dòng)源，以有效控制機(jī)械密封運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)滲漏問(wèn)題的幾率。
3.2機(jī)械加工精度不夠、輔助沖洗系統(tǒng)不完善引起滲漏現(xiàn)象應(yīng)采取的技術(shù)處理措施
在水泵機(jī)械密封運(yùn)轉(zhuǎn)中，機(jī)械加工精度不夠、輔助沖洗系統(tǒng)不完善均是引起滲漏現(xiàn)象的原因，所以，必須針對(duì)以上問(wèn)題采取有效的技術(shù)處理措施。
需要注意的兩方面問(wèn)題：
1)引起水泵機(jī)械密封加工精度不夠的原因較多，其中機(jī)械密封自身加工精度不夠是較易引起人們注意的原因之一，在機(jī)械加工中加強(qiáng)控制即可。但是水泵機(jī)械密封其它部件加工精度不夠則較難解決，例如：泵軸、泵體、密封腔體、軸套等機(jī)械加工精度不夠也較為常見(jiàn)，在上述零部件的生產(chǎn)過(guò)程中，必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)機(jī)械加工、檢驗(yàn)與裝配過(guò)程的質(zhì)量檢驗(yàn)，從而提高機(jī)械密封的整體性能。
2)在水泵機(jī)械密封滲漏問(wèn)題的技術(shù)處理中，完善的輔助沖洗系統(tǒng)具有重要的作用，可以有效保護(hù)密封面，并且發(fā)揮沖走雜物、冷卻與潤(rùn)滑的作用。在機(jī)械密封的整體設(shè)計(jì)中，必須合理配置輔助沖洗系統(tǒng)，否則難以達(dá)到理想的機(jī)械密封效果。輔助沖洗系統(tǒng)的應(yīng)用中，必須注意有沖洗口位置設(shè)計(jì)不合理、沖洗液的流量、沖洗液中有雜質(zhì)，壓力不夠等方面的問(wèn)題，以確保水泵機(jī)械密封的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)效果。
水泵機(jī)械密封的組成安裝及使用
水泵機(jī)械密封主要是指在流體壓力與補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力的共同作用，以及輔助密封部件的配合下，由至少一組垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面保持貼合與相對(duì)滑動(dòng)，從而構(gòu)成一套具有防止流體泄漏功能的裝置。
一、水泵機(jī)械密封主要由以下部件組成：
1)動(dòng)環(huán)、靜環(huán)為主要密封件
2)密封圈為輔助密封件
3)彈簧、推環(huán)為壓緊件
4)彈箕座及其鍵、固定螺等為傳動(dòng)件
二、在水泵機(jī)械密封的安裝、使用中，需要注意的技術(shù)要點(diǎn)主要包括：
1)轉(zhuǎn)軸徑向跳動(dòng)≤0.04mm，軸向竄動(dòng)量≤0.1mm。
2)密封部位安裝時(shí)，必須保持清潔、干燥，密封部件則要進(jìn)行清洗，密封端面要保持完好無(wú)損，密封部位中盡量避免帶入雜質(zhì)與灰塵。
3)機(jī)械密封安裝過(guò)程中，嚴(yán)禁敲打與碰擊，以避免機(jī)械密封的摩擦面破損，而導(dǎo)致密封部件失效，可以在與機(jī)械密封接觸的表面涂抹一層機(jī)械油，以保證安裝操作的順利完成。
4)靜環(huán)壓蓋安裝時(shí)，必須保證擰緊螺絲受力均勻，并符合軸心線與靜環(huán)端面的垂直要求。
5)在水泵機(jī)械密封運(yùn)轉(zhuǎn)前，必須保證介質(zhì)充滿，以防止出現(xiàn)因干摩擦而導(dǎo)致機(jī)械密封失效的問(wèn)題，對(duì)于容易結(jié)晶、顆粒的介質(zhì)，在介質(zhì)溫度＞80℃的情況，必須采取科學(xué)的沖洗、過(guò)濾與冷卻措施。
6)在水泵機(jī)械密封的使用管理中，應(yīng)根據(jù)輔助密封材質(zhì)選取相應(yīng)的機(jī)械油，以避免因O型圈侵油膨脹、加速老化等問(wèn)題，而造成機(jī)械密封滲漏或提前失效等問(wèn)題。
常見(jiàn)滲漏現(xiàn)象與原因分析
2.1周期性滲漏的主要原因
1)由于轉(zhuǎn)子周期性振動(dòng)，導(dǎo)致汽蝕或軸承損壞，這是產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象與縮短密封壽命的主要原因。
2)泵轉(zhuǎn)子的軸向竄動(dòng)量過(guò)大，軸與輔助密封之間的過(guò)盈量較大，動(dòng)環(huán)無(wú)法在軸上靈活移動(dòng)。特別實(shí)在泵翻轉(zhuǎn)，動(dòng)、靜環(huán)磨損后，因無(wú)法及時(shí)得到補(bǔ)償位移，而引發(fā)局部滲漏的現(xiàn)象。
3)密封面的潤(rùn)滑油量不足，引起機(jī)械密封運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)干摩擦的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致滲漏問(wèn)題。
2.2壓力產(chǎn)生引發(fā)的滲漏的主要原因
1)在真空狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致機(jī)械密封滲漏的現(xiàn)象，泵在起動(dòng)及停機(jī)過(guò)程中，由于受到泵進(jìn)口堵塞或抽送介質(zhì)中含有氣體等因素的影響，使得密封腔內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓，引起密封端面干摩擦的現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生漏氣或漏水現(xiàn)象。
2)由于高壓或壓力波引發(fā)的機(jī)械密封滲漏現(xiàn)象，由于彈簧比壓力、總比壓的設(shè)計(jì)過(guò)大，當(dāng)機(jī)械密封腔內(nèi)壓力大魚3MPa時(shí)，可能導(dǎo)致密封端面的比壓過(guò)大，難以形成液膜，加之長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)可能出現(xiàn)密封端面嚴(yán)重磨損的問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致密封面熱變形與滲漏的現(xiàn)象。
2.3其他原因引起的水泵機(jī)械密封滲漏現(xiàn)象常見(jiàn)的滲漏原因
1)在動(dòng)環(huán)密封圈的軸端面、靜環(huán)密封圈壓蓋或殼體端面的安裝中，未進(jìn)行倒角、修光等技術(shù)處理，造成動(dòng)靜環(huán)密封圈損傷，運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象的幾率明顯加大。
2)未能按照規(guī)定控制彈簧壓縮量，壓縮量過(guò)大可能增加端面的比壓，造成摩擦熱量過(guò)多的問(wèn)題，進(jìn)而造成水泵機(jī)械密封的密封面出現(xiàn)熱變形、端面加速磨損、局部滲漏等現(xiàn)象。
三、密封滲漏的技術(shù)處理措施
3.1注重水泵機(jī)械密封設(shè)計(jì)中的技術(shù)處理的具體措施
1)根據(jù)水泵的型號(hào)、性能、工作特點(diǎn)等，選擇相應(yīng)的機(jī)械密封類型，技術(shù)人員應(yīng)仔細(xì)分析各種材質(zhì)與使用壽命要求的前提下，合理進(jìn)行各密封元件的選用，重點(diǎn)參考其耐腐蝕、耐高溫、抗振、抗疲勞等方面的實(shí)際性能。
2)在不同型號(hào)水泵機(jī)械密封的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)準(zhǔn)確把握其技術(shù)要點(diǎn)，即重點(diǎn)研究軸套與旋動(dòng)環(huán)間、旋動(dòng)環(huán)與靜止環(huán)間、密封端蓋與水泵泵體間、軸套與軸間、靜止環(huán)與環(huán)座間等關(guān)鍵部位的機(jī)械密封設(shè)計(jì)與技術(shù)處理，這是預(yù)防機(jī)械密封滲漏問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)措施。
3)在水泵機(jī)械密封運(yùn)轉(zhuǎn)中，振動(dòng)偏大是引發(fā)滲漏現(xiàn)象的主要原因，但是振動(dòng)偏大并不是機(jī)械密封自身引起的，而是水泵其它零部件在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的振動(dòng)傳播至機(jī)械密封，所以，在水泵機(jī)械密封設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要特別注重泵軸設(shè)計(jì)不合理、軸承精度不夠、以及聯(lián)軸器的平行度差與徑向力大等問(wèn)題，全面分析水泵機(jī)械密封振動(dòng)的主要來(lái)源，采取有效的技術(shù)措施消除振動(dòng)源。在水泵設(shè)備的制造與裝配過(guò)程中，則要嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)方案與相關(guān)操作規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)，盡量消除機(jī)械密封的消除振動(dòng)源，以有效控制機(jī)械密封運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)滲漏問(wèn)題的幾率。
3.2機(jī)械加工精度不夠、輔助沖洗系統(tǒng)不完善引起滲漏現(xiàn)象應(yīng)采取的技術(shù)處理措施
在水泵機(jī)械密封運(yùn)轉(zhuǎn)中，機(jī)械加工精度不夠、輔助沖洗系統(tǒng)不完善均是引起滲漏現(xiàn)象的原因，所以，必須針對(duì)以上問(wèn)題采取有效的技術(shù)處理措施。
需要注意的兩方面問(wèn)題：
1)引起水泵機(jī)械密封加工精度不夠的原因較多，其中機(jī)械密封自身加工精度不夠是較易引起人們注意的原因之一，在機(jī)械加工中加強(qiáng)控制即可。但是水泵機(jī)械密封其它部件加工精度不夠則較難解決，例如：泵軸、泵體、密封腔體、軸套等機(jī)械加工精度不夠也較為常見(jiàn)，在上述零部件的生產(chǎn)過(guò)程中，必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)機(jī)械加工、檢驗(yàn)與裝配過(guò)程的質(zhì)量檢驗(yàn)，從而提高機(jī)械密封的整體性能。
2)在水泵機(jī)械密封滲漏問(wèn)題的技術(shù)處理中，完善的輔助沖洗系統(tǒng)具有重要的作用，可以有效保護(hù)密封面，并且發(fā)揮沖走雜物、冷卻與潤(rùn)滑的作用。在機(jī)械密封的整體設(shè)計(jì)中，必須合理配置輔助沖洗系統(tǒng)，否則難以達(dá)到理想的機(jī)械密封效果。輔助沖洗系統(tǒng)的應(yīng)用中，必須注意有沖洗口位置設(shè)計(jì)不合理、沖洗液的流量、沖洗液中有雜質(zhì)，壓力不夠等方面的問(wèn)題，以確保水泵機(jī)械密封的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)效果。